Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Choreographing the microRNA-target dance

Anonim

Forskere står overfor en konfrontasjon i deres søken etter å forstå hvordan microRNA regulerer gener og derfor hvordan de påvirker menneskers sykdom på molekylær nivå: Hvordan finner disse små RNA-molekylene deres partnere, kalt messenger-RNA, på en overfylt cellulær dansegulv?

annonse


MicroRNAs parrer seg med messenger-RNA for å skru ned produksjonen av proteiner. Men det er langt mer av messenger-RNAene i mengden, slik at forskere overveier hvordan mikroRNAene effektivt kan regulere et stort overskudd av messenger-RNA-partnere.

Molekylære biologer ved UT Southwestern Medical Center var i stand til å avdekke en ny mekanisme som koreograferer denne komplekse molekyledansen ved å bruke det nyeste innen genredigeringsteknologi kombinert med en tradisjonell metode for å lage et microRNA-mål produsere et fluorescerende grønt protein. Den vellykkede "dance move" - ​​kalt Argonaute phosphorylation - gjør det mulig for microRNA å bytte messenger RNA dansepartnere mer effektivt.

"Vår forskning omhandler et grunnleggende spørsmål om hvordan en microRNA kan regulere et stort sett med målmeldings-RNA, selv om mikroRNA er sterkt overordnet, " sa Dr. Joshua Mendell, professor i molekylærbiologi og en Howard Hughes Medical Institute Investigator at UT Southwestern.

MikroRNA-banen er kritisk viktig for helse og sykdom, og tjener som en slags volumkontroll for gener, og kaller ned ekspresjonen av bestemte proteiner, sa Dr. Mendell, en CPRIT-forsker i Cancer Research. UTSW-forskere har tidligere funnet for eksempel at defekter i mikroRNA-banen bidrar til visse barndomskreftformer, og at bestemte mikroRNAer kan akselerere eller hemme kreft ved å regulere tumor-suppressor eller tumorfremmende gener. MicroRNAs spiller viktige roller i mange andre sykdommer, inkludert hjertesykdom.

CRISPR-genredigeringsteknologi tillot forskerne å slå av et annet gen i hver celle over millioner av celler. Celler ble mer fluorescerende når gener som påvirket mikroRNA-banen ble slått av, ledende forskere til oppdagelsen av den nye fosforyleringsmekanismen involvert i styring av mikroRNA-mål-interaksjoner.

"Denne undersøkelsen avdekket et nytt og grunnleggende aspekt av microRNA-banen hvor fosfatmolekyler raskt tilsettes og fjernes fra nøkkelproteiner i stien. Vi mener at denne mekanismen gjør det mulig for mikroRNA å engasjere målmeldings-RNAer, stille dem og fortsette så effektivt til det neste målet, "sa første forfatter Ryan Golden en student i Medical Scientist Training Program på UT Southwestern og medlem av Mendell lab.

I tillegg til å kaste nytt lys på microRNA-banen, sier forskerne at den særegne kombinasjonen av teknikker som brukes til å dechifrere banen, bør være mye gjeldende for andre biologiske spørsmål, slik at laboratorier raskt kan identifisere kritiske komponenter av viktige genetiske veier.

"Denne studien representerer første gang denne eksperimentelle strategien har blitt brukt til å studere microRNA-banen i en genomgående skala. Det er en meget kraftig tilnærming. Dette arbeidet utarbeider en metode som kan brukes til å studere mange forskjellige biomedisinske problemer, sa Dr. Mendell, medlem av Harold C. Simmons omfattende kreftssenter.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av UT Southwestern Medical Center . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Ryan J. Golden, Beibei Chen, Tuo Li, Julian Braun, Hema Manjunath, Xiang Chen, Jiaxi Wu, Vanessa Schmid, Tsung-Cheng Chang, Florian Kopp, Andres Ramirez-Martinez, Vincent S. Tagliabracci, Zhijian J. Chen, Yang Xie, Joshua T. Mendell. En Argonaute fosforyleringssyklus fremmer mikroRNA-mediert silencing . Nature, 2017; DOI: 10, 1038 / nature21025